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实验三、电阻应变片的粘贴技术实验

实验三、电阻应变片的粘贴技术实验
实验三、电阻应变片的粘贴技术实验

三、应变片的粘贴技术实验

一、实验目的

1.了解应变片的结构、规格、用途等。

2.学会设计布置应变片方案。

3.掌握选片、打磨、粘贴、接线、固定、防护等操作工艺和技术。

二、实验设备及器材

试件、应变片、砂布、镊子、丙酮、药棉、502胶水、玻璃纸等。

三、实验原理(总结概括,简明扼要)

应变片的构造很简单。把一条很细具有高电阻率的金属丝,在制片机上排绕后,用胶水粘在两片薄纸之间,再焊上较粗的引出线,就成了早期常用的丝绕式应变片。应变片一般由敏感栅(即金属丝)、粘结剂、基底、引线及覆盖层五部分组成。如将应变片固定在被测构件表面上,金属丝随构件一起变形,其电阻值也随之发生变化,而且,这电阻变化与构件应变有确定的线性关系。应变片已有多种类型,若按敏感栅所用材料来分,有丝绕式应变片、箔式应变片和半导体应变片。前两种的敏感栅是以金属丝或箔制成,可统称为金属式应变片,工作原理是基于金属丝的电阻应变效应;半导体应变片则是一类较新品种,具有一些独特的优点。

无论何类应变片,其构成不外基底、敏感栅和引线三大部分。引线是从敏感栅到测量导线之间的过渡部分,用以将敏感栅接入测量电路。基底用来保持敏感栅及其与引线接头部的几何形状,在应变片安装以后,由它将构件变形传递给敏感栅,并在金属构件与敏感栅之间起绝缘作用。

目前常见的电阻片有以下几种:

(1)丝绕式用电阻丝盘绕电阻片称为丝绕式电阻片(见图1-1和图1-2a),目前广泛使用的有半圆弯头平绕式,这种电阻片多用纸底和纸盖,价格低廉,适于实验室广泛使用,缺点是精度较差,横肉向效应系数较大。

(2)短接式这种电阻片的制作比较容易,在一排拉直的电阻丝之间,在预定的标距上用较粗的导线相间地造成短路,这种电阻片有用纸底的,也有用胶底的(见图1-2b)。短路接式电阻片的优点是几何形状比容易于保证,而且横向效应系数近于零。

图1-2

(3)箔式电阻片它是在合金箔(康铜箔或镍铬箔)的一面涂胶形成胶底,然后在箔面上用照相腐蚀成形法制成的(见图1-2c),所以几何形状和尺寸非常精密,而且由于电阻丝部分是平而薄的矩形截面,所以粘贴牢固,丝的散热性能好,横向效应系数也较低,和丝绕式应变片相比,箔式片有下列优点:

a.随着光刻技术的发展,箔式片能保证尺寸准确、线条均匀,故灵敏系数分散性小。尤其突出的是能制成栅长很小(如0.2mm)或敏感栅图案特殊的应变片。

b.箔式片栅丝截面为矩形,故栅丝周表面积大,因而散热性好。这样,在相同截面积下,允许通过的电流较丝绕式片的大(φ0.025mm的康铜比绕式应变片允许电流以约35Ma,箔式片可大几倍),使测量电路有输出较大信号的可能。另外,表面积大使附着力增加,有利于变形传递,因而增加了测量的准确性。

c.箔式片敏感栅横向部分的线条宽度比纵向部分的大得多,因而单位长度的电阻(ζ),也小很多,使箔式片横向效应很小。

d.箔式片均为胶基,故绝缘性好,蠕变和机械滞后小,耐湿性好。

e.便于成批生产,生产率高。

由于箔式应变片有这些特点,故在常温的应变测量中将逐渐取代丝绕式应变片。

(4)半导体电阻片一个半导体电阻片,它的突出特点是灵敏系数比一般电阻片的要高五十倍以上,可达140。它是利用半导体材料的压阻效应而制成的(见图1-3)。由于灵敏系数高,能使输出信号大大增强,而且机械滞后极小,所以在火箭、导弹以及宇航等方面有很大的应用价值。

图1-3 半导体应变片

图1-4 应变花

(5)应变花两种常用的应变花即直角应变花和等角应变花(见图1-4),它们是在一个公用的纸底上重迭地粘贴三个彼此间相互绝缘的电阻丝。当无这种成品时可以用三个单独的电阻片代替,如果被测试的对象尺寸较大时,可以不必重迭而是按需要的角度粘贴在一个很小的范围内即可。

四、实验步骤

1.设计布片方案。

2.选片:首先检查应变片的外观,剔除敏感栅有形状缺陷,片内有气泡、霉斑、锈点的应变片,再用电桥测量应变片的电阻值,并进行阻值选配。

3.打磨:选择的构件表面待测点需经打磨,打磨后表面应平整光滑,无锈点。

4.画线:被测点精确地用钢针画好十字交叉线以便定位。

5.清洗:用浸有丙酮的药棉清洗欲测部位表面,清除油垢灰尘,保持清洁干净。

6.粘贴:将选好的应变片背面均匀地涂上一层粘结剂,胶层厚度要适中,然后将应变片的十字线对问候语构件欲测部位的十字交叉线,轻轻校正方向,然后盖上一张玻璃纸,用手指朝一个方向滚压应变片,挤出气泡和过量的胶水,保证胶层尽可能薄而均匀,再用同样的胶粘贴引线端子。

7.固化:贴片后最好自然干燥几小时,必要时可以加热烘干。

8.检查:包括上观检查和变应片电阻及绝缘电阻的测量。

9.固定导线:将应变片的两根导线引出线焊在接线端子上,再将导线由接线端子引出。

10.放置24小时后,对贴片构件进行测试。(见图1-5)

11.整理好后写实验报告

图1-5 悬臂梁

五、注意事项

1.在选电阻片和粘贴的过程中,不要用手接触片身,要用镊子夹取引线。

2.清洗后的被测点不要用手接触,已防粘上油渍和汗渍。

3.固化的电阻片及引线要用防潮剂(石腊、松香)或胶布防护。

电阻应变片粘贴实验报告

实验报告(三)电阻应变片的粘贴 实验目的: 1、初步掌握电阻应变片的粘贴技术; 2、初步掌握焊线和检查。 实验设备和器材: 1、电阻应变片 2、试件 3、砂布 4、丙酮(或酒精)等清洗器材 5、502粘接剂 6、测量导线 7、电烙铁 电阻应变片的工作原理: 1、电阻应变片工作原理是基于金属导体的应变效应,即金属导体在外力作用下发生机械变形时,其电阻值随着所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化象。 2、当试件受力在该处沿电阻丝方向发生线变形时,电阻丝也随着一起变形(伸长或缩短),因而使电阻丝的电阻发生改变(增大或缩小)。 实验步骤:

1、定出试件被测位置,画出贴片定位线。 2、在贴片处用细砂布按45°方向交叉打磨。 3、然后用浸有丙酮(或酒精)的棉球将打磨处擦洗干净(钢试件用丙酮棉球,铝试件用酒精棉球)直至棉球洁白为止。 4、一手拿住应变片引线,一手拿502胶,在应变片基底底面涂上502胶(挤上一滴502胶即可)。 5、立即将应变片底面向下放在试件被测位置上,并使应变片基准对准定位线。将一小片薄膜盖在应变片上,用手指柔和滚压挤出多余的胶,然后手指静压一分钟,使应变片和试件完全粘合后再放开。从应变片无引线的一端向有引线的一端揭掉薄膜。 6、在紧连应变片的下部贴上绝缘胶布,胶布下面用胶水粘接一片连接片(焊片)。 7、将应变片的引线和连接应变仪的导线相连并焊接在连接片上,以便固定。用绝缘胶布将导线固定在梁上。 实验心得体会(必须写,不少于300字) 经过今天的这次试验我知道了电阻应变片是根据电阻应变效应作成的传感器。在发生机械变形时,电阻应变片的电阻会发生变化。使用时,用粘合剂将应变计贴在被测试件表面上,试件变形时,应变

应变片电阻式传感器测压力实验报告

设计目的 了解应变直流电桥的应用及电路的标定 基本原理 一应变片传感器 电阻应变片压力传感器由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成 1 应变片的工作原理 电阻应变式压力传感器是由电阻应变片组成的测量电路和弹性敏感元件组合起来的传感器。当弹性敏感元件受到压力作用时,将产生应变,粘贴在表面的电阻应变片也会产生应变,表现为电阻值的变化。这样弹性体的变形转化为电阻应变片阻值的变化。把4个电阻应变片按照桥路方式连接,两输入端施加一定的电压值,两输出端输出的共模电压随着桥路上电阻阻值的变化增加或者减小。一般这种变化的对应关系具有近似线性的关系。找到压力变化和输出共模电压变化的对应关系,就可以通过测量共模电压得到压力值。 电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示:

S L R ρ= 式中: ρ——金属导体的电阻率(Ω·m ) S ——导体的截面积(2m ) L ——导体的长度(m ) 以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,其电阻值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增加,电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化(通常是测量电阻两端的电压),即可获得应变金属丝的应变情况。 2 全桥电路 应变片将应变的变化转换成电阻相对变化ΔR/R ,要把电阻的变化转换成电压或电流的变化,才能用电测仪表进行测量。这里使用全桥电路,如下图所示。

电阻应变片的三个实验

第一章传感器实验台介绍ZY13Sens12SB传感器技术实验台由主控台、三源板(温度源、转动源、振动源)、18个传感器、相应的实验模板、数据采集卡及处理软件、实验桌等六部分组成。 一、实验台的组成 1、主控台部分:提供高稳定的±15V、+5V、±2V±4V±6V±8V±10V可调及+2V-+24V可调四种直流稳压电源;主控台面板上还装有测电压、气压、频率、转速的数显表及计时表。音频信号源(音频振荡器)1kHz~10kHz(可调);低频信号源(低频振荡器)1Hz~30Hz(可调);气压源0-20kpa可调;高精度温度转速两用仪表(控制精度±0.5℃),RS232计算机串行接口;流量计;漏电保护器。其中电源、音频、低频、均具有断电保护功能。±2V±4V±6V±8V±10V电源与其它电源、信号Fin、Vin部分不共地。如果与其它电源同时使用时,应将其共地。因断路无输出重新开机即恢复正常。调节仪置内为温度调节、置外为转速调节。 2、三源板:装有振动源1Hz-30Hz(可调);旋转源0-2400转/分(可调);加热源常温<150℃(可调)。 3、传感器:包括:电阻应变式传感器、扩散硅压力传感器、差动变压器、电容式传感器、霍尔式传感器、霍尔转速传感器、磁电转速传感器、压电式传感器、电涡流传感器、光纤传感器、光电转速传感器、集成温度传感器、K型热电偶、E型热电偶、Pt100铂电阻、Cu50铜电阻、湿敏传感器、气敏传感器共十八种。 4、实验模块部分:应变式、压力、差动变压器、电容式、霍尔式、压电式、电涡流、光纤位移、温度、移相/相敏检波/滤波十个模块。 5、数据采集卡及处理软件:数据采集卡采用12位A/D转换、采样速度1500点/秒,采样速度可以选择,既可单独采样亦能连续采样。标准RS232接口,与计算机串行工作。具有网络监控功能和用户认证功能;提供的处理软件有良好的计算机显示界面,可以进行实验项目选择与编辑,数据采集,特性曲线的分析、比较、文件存取、打印等。 二、电路原理 传感器模块电路原理图见模块正面 三、使用方法

电阻应变片的粘贴及防潮技术.

试验一电阻应变片的粘贴及防潮技术 一、实验目的: 1. 掌握电阻应变片的选用原则和方法; 2. 学习常温用电阻应变片的粘贴方法及过程; 3. 学会防潮层的制作; 4. 认识并理解粘贴过程中涉及到的各种技术及要求对应变测试工作的影响。 二、实验内容: 在模拟试件上粘贴应变片。 三、实验仪表和器材: 1. 模拟试件(小钢板 ; 2. 常温用电阻应变片; 3. 数字万用表; 4. 兆欧表; 5. 粘合剂:T-1型 502胶, CH31双管胶(环氧树脂或硅橡胶; 6. 丙酮浸泡的棉球; 7. 镊子、划针、砂纸、锉刀、刮刀、塑料薄膜、胶带纸、电烙铁、焊锡、焊锡膏等小工具; 8. 接线柱、短引线。 四、用电阻应变片测量应变的基本原理:

用电阻应变片测量应变时, 要将应变片粘贴到试件上, 当试件发生变形, 应变片就会跟随一起变形, 这时应变片中的电阻丝就会因其机械变形而导致电阻丝的电阻发生变化,电阻的变化也就反应了结构的变形情况,这就是用电阻应变片测量应变的基本原理。 五、用电阻应变片测量应变的基本原则: 从电阻应变片测量应变的基本原理中可以看出, 首先要保证应变片与被测物体共同产生变形,其次,要保证电阻应变片本身的电阻值的稳定,才能 1 2 得到准确的应变测量结果,这是应变片粘贴的基本原则。因此应变片本身的 质量和粘贴质量的好坏对测量结果影响很大, 应变片必须牢固地粘贴在试件的被测测点上,因此对粘贴的技术要求十分严格。为保证粘贴质量和测量正确,要求如下: 1. 认真检查、分选电阻应变片,保证应变片的质量; 2. 测点基底平整、清洁、干燥, 使应变片能够牢固地粘贴到试件上,不脱落,不翘曲,不含气泡; 3. 粘结剂的电绝缘性好、化学性质稳定,工艺性能良好,并且蠕变小, 粘贴强度高,温、湿度影响小,确保粘贴质量,并使应变片与试件绝缘,且不发生蠕变,保证电阻应变片电阻值的稳定; 4. 粘贴的方向和位置必须准确无误, 因为试件上不同位置、不同方向的应变是不同的,应变片必须粘贴到要测试的应变测点上,也必须是要测试的应变方向。 5. 做好防潮工作, 使应变片在使用过程中不受潮, 以保证应变片电阻值的稳定; 六、实验方法及步骤: 1. 电阻应变片的选择:

实验一 金属箔式应变片实验报告

厦门大学嘉庚学院传感器 实验报告 实验项目:实验一、二、三 金属箔式应变片 ——单臂、半桥、全桥 实验台号: 专 业: 物联网工程 年 级: 2014级 班 级: 1班 学生学号: ITT4004 学生姓名: 黄曾斌 实验时间: 2016 年 5 月 20 日

实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 一.实验目的 了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。 二.基本原理 金属电阻丝在未受力时,原始电阻值为R=ρL/S 。 电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为: 式中R R /?为电阻丝电阻的相对变化,K 为应变灵敏系数,L L /?=ε 为电阻丝长度 相对变化,金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它转换被测部位的受力状态变化,电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。 输出电压: 1.单臂工作:电桥中只有一个臂接入被测量,其它三个臂采用固定电阻;输出 U O14/εEK =。 2.双臂工作:如果电桥两个臂接入被测量,另两个为固定电阻就称为双臂工作电桥,又称为半桥形式;半桥电压输出U O2 2/εEK =。 3.全桥方式:如果四个桥臂都接入被测量则称为全桥形式。全桥电压输出U O3 εEK =。 三.需用器件与单元 CGQ-001实验模块、CGQ-013实验模块、应变式传感器、砝码、电压表、±15V 电源、±4V 电源、万用表(自备)。 ()() E R R R R R R R R U O 43213 241++-=

电阻应变片的粘贴技术

电阻应变片的粘贴技术 一、实验目的 1.初步掌握常温用电阻应变片的粘贴技术。 2.初步掌握接线、检查等准备工作。 二、实验设备和器材 1.常温用电阻应变片 2.数字式万用表。 3.502粘结剂。 4.电烙铁、镊子、沙纸。 5.等强度梁试件,温度补偿块。 6.丙酮、药棉等。 7.测量导线若干。 三、实验方法和步骤 1.检查应变片的外观和电阻(电阻为200Ω±0.5Ω)。 2.测点表面的清洁处理:为使应变计与被测试件贴得牢,对测点表面要进行清洁处理。首先把测点表面用砂纸打磨;使测点表面平整、光洁。用棉花球蘸丙酮擦洗表面的油污,到棉花球不黑为止。再用划针在测片位置处划出应变计的座标线。 3.贴片:在测点位置和应变片的底基面上,涂上薄薄一层胶水,用镊子夹住应变片,把应变片轴线对准座标线,上面盖一层聚乙烯塑料膜作为隔层,用手指在应变计的长度方向滚压,挤出片下汽泡和多余的胶水,手指保持不动约1分钟后再放开,注意按住时不要使应变片移动,轻轻掀开薄膜检查有无气泡、翘曲、脱胶等现象。 4.贴接线端子片、焊接:将端子片基地和待贴位置处涂抹上一层胶水,等贴牢后将应变片的两个引出线分别焊接到端子片上,再将两根导线分别焊接到另外的两个端子上,注意不能出现短路的情况。 5.检查应变片是否通路,并测量阻值。 四.实验结果 1.电阻理论值为120Ω,测量电阻值均符合要求。

一、应变计的选择 1、1/4桥 λε,仪器调零困难。同时也受温度的影响,用手握住导线的变化就能有100εμ2根线的1/4桥:长的引线会引入电阻导致电桥不平衡,6m长的导线导致电桥不平衡量为29000 以上。 λ,仪器调零容易。也不受导线温度的影响。εμ3根线的1/4桥:6m长的导线导致电桥不平衡量为400 2、应变计的长度选择:要基于应力的分布。 λ应变测量的是局部区域的平均,而非某点的微应变。当应力是线性分布,应变计的长度无影响。 λ应力集中时,最好用非常小的应变计贴在应力集中处,应变计应比应力集中点稍大一点。 λ各向异性材料(如混凝土、碳纤维复合材料等),用长应变计在较大区域得到平均值。 3、应变片样式 λ单向应变计:需要知道主应力方向; T型应变计:也需要知道主应力方向;λ 三片应变花:不知道主应力方向时,可随意贴,通过计算可得出最大最小主应力和方向。λ 剪切式应变计:用于剪切和扭转。λ 4、应变计电阻选择 常用的有120Ω、350Ω和1000Ω。 电阻120Ω350Ω 优 点应变计尺寸小电流低,发热功率低 成本稍低可大电压激励,信号噪声小

应变片实验报告

传感器实验--- 金属箔式应变片:单臂、半桥、全桥比较 【实验目的】 了解金属箔式应变片,单臂单桥的工作原理和工作情况。 验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间关系。 【所需单元及部件】 直流稳压电源、电桥、差动放大器、双孔悬臂梁称重传感器、砝码、一片应变片、电压 /频率表、电 源,重物加在短小的圆盘上。 【旋钮初始位置】 直流稳压电源打到 +2V 挡,电压/频率表打到2V 挡,差动放大增益最大。 【应变片的工作原理】 当金属丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值将发生变化,这种现象称为金属的电阻应变 效应。 设有一根长度为 L 、截面积为S 、电阻率为p 的金属丝,在未受力时,原始电阻为 当金属电阻丝受到轴向拉力 F 作用时,将伸长 横截面积相应减小 A S ,电阻率因晶格变化 等因素的影响而改变 Ap 故引起电阻值变化 AR 。对式(1 — 1)全微分,并用相对变化量来表示, 则有: 【测量电路】 应变片测量应变是通过敏感栅的电阻相对变化而得到的。通常金属电阻应变片灵敏度系数 K 很 小,机械应变一般在 10X10-6?3000X 10-6之间,可见,电阻相对变化是很小的。例如,某传感器弹性 元件在额定载荷下产生应变 1000 10 -6 ,应变片的电阻值为120 ,灵敏度系数 K=2,则电阻的 R 相对变化量为 K 2 1000 10 -6 =0.002,电阻变化率只有 0.2%。这样小的电阻变化,用一 R 般测量电阻的仪表很难直接测出来,必须用专门的电路来测量这种微弱的电阻变化。最常用的电路 为电桥电路。 R L S R L S (1-2)

直流电桥的电压输出 当电桥输出端接有放大器时,由于放大器的输入阻抗很高,所以,可以认为电桥的负载电阻为 无穷大,这时电桥以电压的形式输出。输出电压即为电桥输出端的开路电压,其表达式为 R 1 R 3 R 2 R 4 (R I R 2X R 3 R 4) 设电桥为单臂工-作状态,即R i 为应变片,其余桥臂均为固定电阻。 当R i 感受应变产生电阻增 衡引起的输出电压为 根据式(1-4)可得到输出电压为 duoo oLho (a )单臂 (b )半桥 (c )全桥 图1-1应变电桥 (1-3) R i 时,由初始平衡条件 R 1R 3 R 2R 4 得負 t ,代入式(1-3),则电桥由于 R 1产生不平 R 2 (R 1 R 2)2 R 1U R 1 R 2 (R 1 R 2)2 R 1 L U (1-4) 对于输出对称电桥,此时 R 1 R 2 R ,R 3 R 4 R',当R 1臂的电阻产生变化 R 1 R ,

实验一-金属箔式应变片实验报告

成绩: 预习审核: 评阅签名: 厦门大学嘉庚学院传感器 实验报告 实验项目:实验一、二、三金属箔式应变片——单臂、半桥、全桥 实验台号: 专业:物联网工程 年级:2014级 班级:1班 学生学号:ITT4004 学生姓名:黄曾斌 实验时间:2016 年 5 月20 日

实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 一.实验目的 了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。 二.基本原理 金属电阻丝在未受力时,原始电阻值为R=ρL/S 。 电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为: 式中R R /?为电阻丝电阻的相对变化,K 为应变灵敏系数,L L /?=ε 为电阻丝长度 相对变化,金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它转换被测部位的受力状态变化,电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。 输出电压: 1.单臂工作:电桥中只有一个臂接入被测量,其它三个臂采用固定电阻;输出 U O14/εEK =。 2.双臂工作:如果电桥两个臂接入被测量,另两个为固定电阻就称为双臂工作电桥,又称为半桥形式;半桥电压输出U O2 2/εEK =。 3.全桥方式:如果四个桥臂都接入被测量则称为全桥形式。全桥电压输出U O3 εEK =。 三.需用器件与单元 CGQ-001实验模块、CGQ-013实验模块、应变式传感器、砝码、电压表、±15V 电源、±4V 电源、万用表(自备)。 ()() E R R R R R R R R U O 43213 241++-=

应变片粘贴实用技巧

应变片粘贴实用技巧 ------卡尔. 霍夫曼

目录 1 绪论 2 应变片的安装 2.1 贴片工的职责和作用 2.2 粘贴剂的种类 2.2.1 各种HBM应变片粘贴剂的特性2.3 粘贴剂的使用 2.3.1 在金属表面粘贴的准备工作 2.3.2 在非金属表面粘贴的准备工作 2.3.3 应变片在医学领域的使用 2.3.4 应变片的准备 2.3.5 粘贴过程 2.3.6 预防措施 3 电缆连接 3.1 焊接工具、焊接材料和配线 3.1.1 焊接烙铁 3.1.2 烙铁头 3.1.3 焊料(软焊料) 3.1.4 熔融 3.1.5 焊接终端 3.1.6 导线材料 3.2 实用技巧 3.2.1 焊接技巧 3.2.2 电缆连接技巧 4 中间检查 4.1 视觉检查 4.2 应变片电的连续性 4.3 连接电缆的电阻 4.4 应变片的绝缘电阻 4.5 连接电缆的绝缘电阻 5 已安装的应变片的防护 5.1 已安装的应变片防护层的使用技巧 5.2 常用的防护材料 6 参考文献

1 绪论 2 应变片的安装 2.1 贴片工的职责和作用 为了正确测量传递的样件的变形,贴片工需要将应变片紧紧地贴在样件上。根据不同的条件、影响因素和适用性,需要不同的贴片工和不同的粘贴方法。粘贴起着重要的作用。考虑到应变片粘贴的适用性,这种连接方法就有些特别优点: ●连接各种材料,甚至不同材料的可能性。根据不同的接合剂,粘贴在室温 或高温环境中进行。 ● 2.2 粘贴剂的种类 2.2.1 各种HBM应变片粘贴剂的特性 2.3 粘合剂的使用 2.3.1 在金属表面粘贴的准备工作 2.3.2 在非金属表面粘贴的准备工作 2.3.3 应变片在医学领域的使用 2.3.4 应变片的准备 2.3.5 粘贴过程 2.3.6 预防措施 3 电缆连接 3.1 焊接工具、焊接材料和配线 3.1.1 焊接烙铁 3.1.2 烙铁头 3.1.3 焊料(软焊料) 3.1.4 熔融 3.1.5 焊接终端 3.1.6 导线材料 3.2 实用技巧 3.2.1 焊接技巧 3.2.2 电缆连接技巧 4 中间检查 4.1 视觉检查 应变片和电缆连接应该用6X放大率的放大镜检查,检查如下:

应变片的粘贴方法及步骤

应变片的粘贴方法及步骤 应变片的粘贴是传感器制作的重要环节,应变片的粘贴质量直接影响数据测量的准确性。为制作符合产品质量要求的传感器,规定应变片粘贴的方法和步骤如下: 应变片粘贴的工序主要包括:试件的表面处理,应变片的粘贴、干燥,导线的焊接和固定,应变片的防潮处理和质量检验。 1应变片粘贴前的准备工作。 1.1应保证所粘贴的平面光滑、无划伤,面积应大于应变片的面积。 1.2应变片应平整、无折痕,不能用手和不干净的物体接触应变片的底面。 1.3粘贴所使用物品有:试件、电阻应变片、数字万用表、台钳、镊子、专用夹具、热风机、烙铁、焊锡丝、棉签、应变计粘贴剂、丙酮、无水酒精、704硅胶。 1.4将台钳固定到桌子上,把试件用台钳加紧。 2粘贴步骤 2.1试件的表面处理 用沾有无水酒精和丙酮的棉签反复擦拭贴片部位,直至棉签不再变黑为止,确保贴片部位清洁。 2.2应变片的粘贴 在贴片部位和应变片的底面上均匀的涂上薄薄一层应变计粘贴剂。待粘贴剂变稠后,用镊子轻轻夹住应变片的两边,贴在在试件的贴片部位。 在应变片上覆盖一层聚氯乙烯薄膜,用手指顺着应变片的长度方向用力挤压,挤出应变片下面的气泡和多余的胶水。用手指压紧,直到应变片与试件紧密粘合为止。松开手指,使用专用夹具将应变片和试件夹紧。注意按住时不要使应变片移动,轻轻掀开薄膜检查有无气泡、翘曲、脱胶等现象,否则需重贴。注意粘贴剂不要用得过多或过少,过多则胶层太厚影响应变片性能,过少则粘结不牢不能准确传递应变。 2.3应变片的干燥 应变片粘贴好后应有足够的粘结强度以保证与试件共同变形。此外,应变计和试件间应有一定的绝缘度,以保证应变读数的稳定。因此,在贴好片后就需要进行干燥处理,用热风机进行加热干燥,烘烤4个小时,烘烤时应适当控制距离和温度,防止温度过高烧坏应变片。 2.4导线的焊接和固定 将引出线焊接在应变片的接线端。在应变片引出线下,贴上胶带纸,以免应变计引出线与被测试件接触造成短路。焊接时注意防止假焊,焊完后用万用表在导线另一端检查是否接通。 为防止在导线被拉动时应变片引出线被拉坏,应使用接线端子。用胶水把接线端子粘在应变片引

应变片贴法

美国Vishay公司的讲座笔记,使用的是带导线的应变计,供参考: 一、应变计的选择 1、1/4桥 λε,仪器调零困难。同时也受温度的影响,用手握住导线的变化就能有100εμ2根线的1/4桥:长的引线会引入电阻导致电桥不平衡,6m长的导线导致电桥不平衡量为29000 以上。 λ,仪器调零容易。也不受导线温度的影响。εμ3根线的1/4桥:6m长的导线导致电桥不平衡量为400 2、应变计的长度选择:要基于应力的分布。 λ应变测量的是局部区域的平均,而非某点的微应变。当应力是线性分布,应变计的长度无影响。 λ应力集中时,最好用非常小的应变计贴在应力集中处,应变计应比应力集中点稍大一点。 λ各向异性材料(如混凝土、碳纤维复合材料等),用长应变计在较大区域得到平均值。 3、应变片样式 λ单向应变计:需要知道主应力方向; T型应变计:也需要知道主应力方向;λ

三片应变花:不知道主应力方向时,可随意贴,通过计算可得出最大最小主应力和方向。λ 剪切式应变计:用于剪切和扭转。λ 4、应变计电阻选择 常用的有120Ω、350Ω和1000Ω。 电阻120Ω350Ω 优 点应变计尺寸小电流低,发热功率低 成本稍低可大电压激励,信号噪声小 疲劳寿命更佳导线的电阻影响更小 电池供电更长 5、激励电压 适当提高激励电压可提高测量的信噪比。但激励电压太高时,流过应变计的电流会发热,导致应变计电阻变化而产生热输出。 以下情况可使用高的激励电压: 大应变片,散热好;λ 大阻值应变片(小电流,发热功率小)λ λ容易散热的材料(如铝材料,可用10V的激励电压)

二、应变计的安装过程 以下的安装过程是在研讨会上进行演示,并实际动手照此程序进行操作。它是以VMM公司的产品为基础的,具有一定的参考意义。 1、去污剂CSM-2喷到纱布上,擦测试零件,去除油污。 2、用320GRIT的砂纸,在粘贴面来回打磨12次。白纸垫在零件下面。 3、在贴应变片处涂ConditionerA调节剂,再用320GRIT的砂纸,在测量面来回打磨12次。将纱布叠成小块在表面朝一个方向擦一次,再用另一块纱布朝相反方向擦一次,扔掉纱布。换一张白纸。 4、在贴应变片处涂ConditionerA调节剂,用400GRIT的砂纸,在测量面来回打磨12次。将纱布叠成小块在表面朝一个方向擦一次,再用另一块纱布朝相反方向擦一次,扔掉纱布。换一张白纸。 5、用铅笔、直尺划出贴应变片的位臵。 6、在贴应变片处涂ConditionerA调节剂,用棉签擦掉铅笔划的线,将纱布叠成小块在表面朝一个方向擦一次。 7、在贴应变片处涂Conditioner5A中和剂,达到合适的酸碱度,用棉签擦拭,将纱布叠成小块在表面朝一个方向擦一次,再用另一块纱布朝相反方向擦一次,扔掉纱布。换一张白纸。 8、处理应变计的盒子用Conditioner5A中和剂滴几滴,用纱布擦干净。中和剂倒在纱布上,将镊子擦干净。 9、取出应变计,用胶布将导线固定在盒子上。去掉应变计的塑料夹子,用透明胶布将应变计和导线粘在一起,去掉固定导线的胶

金属箔式应变片半桥性能实验报告

南京信息工程大学传感器实验(实习)报告 实验(实习)名称金属箔式应变片半桥性能实验实验(实习)日期12.2得分指导老师 系专业班级姓名学号 实验目的:比较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点。 实验内容: 基本原理:不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边,电桥输出灵敏度提高,非线性得到改善。当应变片阻值和应变量相同时,其桥路输出电压U O2=EKε/2。 需用器件与单元:主机箱、应变式传感器实验模板、托盘、砝码。 实验步骤: 1、将托盘安装到应变传感器的托盘支点上。将实验模板差动放大器调零:用导线将实验模板上的±15v、⊥插口与主机箱电源±15v、⊥分别相连,再将实验模板中的放大器的两输入口短接(V i=0);调节放大器的增益电位器R W3大约到中间位置(先逆时针旋到底,再顺时针旋转2圈);将主机箱电压表的量程切换开关打到2V档,合上主机箱电源开关;调节实 验模板放大器的调零电位器R W4,使电压表显示为零。 图2 应变式传感器半桥接线图 2、拆去放大器输入端口的短接线,根据图2接线。注意R2应和R3受力状态相反,即将传感器中两片受力相反(一片受拉、一片受压)的电阻应变片作为电桥的相邻边。调节实验模板上的桥路平衡电位器R W1,使主机箱电压表显示为零;在应变传感器的托盘上放置一只砝码,读取数显表数值,依次增加砝码和读取相应的数显表值,直到200g(或500 g)砝码加完。记下实验数据填入表2画出实验曲线,计算灵敏度S2=U/W,非线性误差δ。实验完

毕,关闭电源。 实验结果: 表2 解:S=200/80=2.5 δ=Δm/y FS×100%=1/200x100%=0.5%

电阻应变片例题与练习题

电阻应变片传感器例题与习题例题:

例2-3 采用阻值为120Ω灵敏度系数K =的金属电阻应变片和阻值为120Ω的固定电阻组成电桥,供桥电压为4V ,并假定负载电阻无穷大。当应变片上的应变分别为1和1 000时,试求单臂、双臂和全桥工作时的输出电压,并比较三种情况下的灵敏度。 解:单臂时40U K U ε=,所以应变为1时660102410244--?=??==U K U ε/V ,应变为1000时应为330102410244--?=??==U K U ε/V ;双臂时2 0U K U ε=,所以应变为1时 6 6 01042 10242--?=??==U K U ε/V ,应变为1000时应为 33 010*******--?=??==U K U ε/V ;全桥时U K U ε=0,所以应变为1时 60108-?=U /V ,应变为1000时应为30108-?=U /V 。从上面的计算可知:单臂时灵敏度

最低,双臂时为其两倍,全桥时最高,为单臂的四倍。 例2-4 采用阻值R=120Ω灵敏度系数K=的金属电阻应变片与阻值R=120Ω的固定电阻组成电桥,供桥电压为10V。当应变片应变为1000时,若要使输出电压大于10mV,则可采用何种工作方式(设输出阻抗为无穷大) 解:由于不知是何种工作方式,可设为n,故可得: 得n要小于2,故应采用全桥工作方式。 例 2-5 解:(1)沿纵向粘贴时: 由 112 10t E0.49 E210N/m σ σεεμε =??=== ? , 6 R R R K K20.490.9810 R ε ε - ? ? =?=?=?=? (2)沿圆周向粘贴时: 66 R 0.30.49100.14710 R με-- ? =-=-??=-? 例2-6 解: 按题意要求圆周方向贴四片相同应变片,如果组成等臂全桥电路,当四片全感受应变 时,桥路输出信号为零。故在此种情况下,要求有补偿环境温度变化的功能,同时桥路输出 电压还要足够大,应采取两片 3 1 R R、贴在有应变的圆筒壁上做敏感元件,而另两片 4 2 R R、

实验4 电阻应变片的粘贴技术

实验电阻应变片的粘贴技术 应力测量是结构试验中很主要的测量内容,一般均采用电阻应变法测量应变而求得。 电阻应变法精度高,灵敏度高并可远距离、多点测量及快速数据采集处理等优点。另外,用电阻应变片作为转换元件加上一些弹性元件能制作各种电阻应变式传感器来测定结构试验中各种物理量的变化。 要达到预期的测量目的或试验的成功,必须掌握电阻应变片的粘贴技术与电阻应变仪的正确作用。 一、实验目的 学习并掌握常温电阻应变片的粘贴技术。 在结构上粘贴应变片,测量该位置的应变应力值,并与理论值比较。 二、设备及耗材 1.电阻应变片,接线端子 2.数字万用电表,测量导线 3.悬臂梁、砝码、温度补偿块等 4:砂布、丙酮、药棉等清洗器材 5,502胶、防潮剂、玻璃纸及胶带 6,划针、镊子、电烙铁、剪刀等 7,静态电阻应变仪 三、电阻应变片简介 电阻应变片(简称应变片)是由很细的电阻丝绕成栅状或用很薄的金属箔腐蚀成栅状,并用胶水粘贴固定在两层绝缘薄片中制成,如图2—1所示。栅的两端各焊一小段引线,以供试验时与导线联接。应变片的基本参数有灵敏系数K、初始电阻值R、标距L和宽度B。 实验时,将应变片用专门的胶水牢固地粘贴在构件表面需测应变处。当该部位沿应变片L方向产生线变形时,应变片亦随之一起变形,应变片的电阻值也产生了相应的变化。实验证明,在一定范围内应变片的电阻变化率AR与该处构件的长度变化△L成正比,即其中R——应变片的初始电阻值; △R——应变片电阻变化值; △R/R=K·△L/L K——应变片的灵敏系数,表示每单位应变所造成的相对电阻变化。由制造厂家抽样标定给出的,一般K值在2.0左右。 由于构件的变形是通过应变片的电阻变化来测定,因此,应变测试中,应变片的

应变片实验报告

传感器实验---- 金属箔式应变片:单臂、半桥、全桥比较 【实验目的】 了解金属箔式应变片,单臂单桥的工作原理和工作情况。 验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间关系。 【所需单元及部件】 直流稳压电源、电桥、差动放大器、双孔悬臂梁称重传感器、砝码、一片应变片、电压/频率表、电源, 重物加在短小的圆盘上。 【旋钮初始位置】 直流稳压电源打到±2V挡,电压/频率表打到2V挡,差动放大增益最大。【应变片的工作原理】 当金属丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值将发生变化,这种现象称为金属的电阻应变效应。 设有一根长度为L、截面积为S、电阻率为ρ的金属丝,在未受力时,原始电阻为 (1-1) 当金属电阻丝受到轴向拉力F作用时,将伸长ΔL,横截面积相应减小ΔS,电阻率因晶格变化等因素的影响而改变Δρ,故引起电阻值变化ΔR。对式(1-1)全微分,并用相对变化量来表示,则有:

ρ ρ ?+?-?=?S S L L R R (1-2) 【测量电路】 应变片测量应变是通过敏感栅的电阻相对变化而得到的。通常金属电阻应变片灵敏度系数K 很小,机械应变一般在10×10-6~3000×10-6之间,可见,电阻相对变化是很小的。例如,某传感器弹性元件在额定载荷下产生应变101000?=ε-6,应变片的电阻值为Ω120,灵敏度系数K=2,则电阻的相对变化量为 ??==?10002εK R R 10-6 =0.002,电阻变化率只有0.2%。这样小的电阻变化,用一般测量电阻的仪表很难直接测出来,必须用专门的电路来测量这种微弱的电阻变化。最常用的电路为电桥电路。 (a )单臂 (b )半桥 (c )全桥 图1-1 应变电桥 直流电桥的电压输出 当电桥输出端接有放大器时,由于放大器的输入阻抗很高,所以,可以认为电桥的负载电阻为无穷大,这时电桥以电压的形式输出。输出电压即

实验报告-电阻应变片解析

实验报告 姓名:张少典班级:F0703028 学号:5070309061 实验成绩: 同组姓名:张庆庆实验日期:2008/04/14 指导老师:批阅日期: --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 电阻应变片传感器灵敏度的测量 【实验目的】 1、了解电阻应变片传感器的转换原理; 2、掌握电阻应变片直流电桥的工作原理和特性; 3、利用电阻应变片直流电桥测量传感器的电压输出灵敏度。 【实验原理】 电阻应变片传感器由粘贴了电阻应变敏感元件的弹性元件和变换测量电路组成。被测力学量作用在一定形状的弹性元件上(如悬臂梁等)使之产生变形。这时,粘贴在其上的电阻应变敏感元件将力学量引起的变形转化为自身电阻值的变化,再由变换测量电路将电阻的变化转化为电压变化后输出。 单臂电桥: 双臂电桥: 全桥: 电桥的灵敏度:S U=n U0 4 其中n=(?R1 R1 ??R2 R2 +?R3 R3 ??R4 R4 )/(?R R )

实验电路图: 【实验数据记录、结果计算】 数据记录 单臂电桥 双臂电桥

数据处理 单臂电桥 正方向: S1(+)=B*1000=135.03 V/mm

负方向: S1(-)=B*1000=113.09 V/mm

正方向: S2(+)=B*1000=264.73 V/mm

S2(-)=B*1000=267.27 V/mm

应变片贴片技术

3. 电阻应变片测量应变的基本要求: 从电阻应变片测量应变的基本原理中可以看出,首先要保证应变片与被测物体共同产生变形,其次,要保证电阻应变片本身的电阻值的稳定,才能得到准确的应变测量结果,这是应变片粘贴的基本原则。因此应变片本身的质量和粘贴质量的好坏对测量结果影响很大,应变片必须牢固地粘贴在试件的被测测点上,因此对粘贴的技术要求十分严格。为保证粘贴质量和测量正确,要求如下: 1)认真检查、分选电阻应变片,保证应变片的质量; 2)测点基底平整、清洁、干燥,使应变片能够牢固地粘贴到试件上,不脱落,不翘曲,不含气泡; 3)粘结剂的电绝缘性好、化学性质稳定,工艺性能良好,并且蠕变小,粘贴强度高,温、湿度影响小,确保粘贴质量,并使应变片与试件绝缘,保证电阻应变片电阻值的稳定; 4)粘贴的方向和位置必须准确无误,因为试件上不同位置、不同方向的应变是不同的,应变片必须粘贴到要测试的应变测点上,也必须是要测试的应变方向; 5)做好防潮工作,使应变片在使用过程中不受潮,以保证应变片电阻值的稳定。 4. 贴片前准备 4.1 工具、辅助材料准备 1)试件; 2)电阻应变片; 3)数字万用表; 4)粘合剂:502胶; 5)丙酮; 6)棉球; 7)镊子、划针、砂纸、锉刀、刮刀、塑料薄膜、胶带纸、电烙铁、焊锡、焊锡膏等小工具; 8)接线柱、短引线; 9)电吹风机或红外烘干机。 4.2 技术准备 1)测试点的选择 测点的选择和布置对能否正确了解结构的受力情况和实现正确的测量影响很大。测点愈多,愈

能了解结构的应力分布状况,然而却增加了测试和数据处理的工作量和贴片误差。因此,根据应以最少的测点达到足够真实地反映结构受力状态的原则,来选择测点。为此,一般应考虑:a)预先对结构进行大致的受力分析,预测其变形形式,找出危险断面及危险位置。根据受力分析和测试要求,结合实践经验最后选定测点。 b)在截面尺寸急剧变化的部位或因孔、槽导致应力集中的部位,应适当多布置一些测点,以便了解这些区域的应力梯度情况。 c)如果最大应力点的位置和方向难以确定,或者为了了解截面应力分布规律和曲线轮廓段应力过渡的情况,可在截面上或过渡段上比较均匀地布置多个测点或者用应变花测量。 d)利用结构与载荷的对称性,以及对结构边界条件的有关知识来布置测点,往往可以减少测点数目,减轻工作量。 e)测量载荷时尽量选择受力状态单一、应变反应灵敏的部位作为测量点。 2)桥路的选择 应变片的布置和电桥连接应根据测量的目的、对载荷分布的估计而定。在测量复合载荷作用下的应变时,还应利用应变片的布置和接桥方法来消除相互影响的因素。如果测量应变为了应变分析一般选择1/4桥来进行。从下图中可以清楚看到不同的布置和接桥方法对灵敏度、温度补偿情况和消除弯矩影响是不同的。一般应优先选用输出信号大、能实现温度补偿、粘贴方便和便于分析的方案。

电阻应变片粘贴实验报告

实验目地: 、初步掌握电阻应变片地粘贴技术; 、初步掌握焊线和检查. 实验设备和器材: 、电阻应变片 、试件 、砂布 、丙酮(或酒精)等清洗器材 、粘接剂 、测量导线 、电烙铁 电阻应变片地工作原理: 、电阻应变片工作原理是基于金属导体地应变效应,即金属导体在外力作用下发生机械变形时,其电阻值随着所受机械变形(伸长或缩短)地变化而发生变化象. 文档收集自网络,仅用于个人学习 、当试件受力在该处沿电阻丝方向发生线变形时,电阻丝也随着一起变形(伸长或缩短),因而使电阻丝地电阻发生改变(增大或缩小). 文档收集自网络,仅用于个人学习 实验步骤: 、定出试件被测位置,画出贴片定位线. 、在贴片处用细砂布按°方向交叉打磨. 、然后用浸有丙酮(或酒精)地棉球将打磨处擦洗干净(钢试件用丙酮棉球,铝试件用酒精棉球)直至棉球洁白为止.文档收集自网络,仅用于个人学习 、一手拿住应变片引线,一手拿胶,在应变片基底底面涂上胶(挤上一滴胶即可). 、立即将应变片底面向下放在试件被测位置上,并使应变片基准对准定位线.将一小片薄膜盖在应变片上,用手指柔和滚压挤出多余地胶,然后手指静压一分钟,使应变片和试件完全粘合后再放开.从应变片无引线地一端向有引线地一端揭掉薄膜.文档收集自网络,仅用于个人学习 、在紧连应变片地下部贴上绝缘胶布,胶布下面用胶水粘接一片连接片(焊片). 、将应变片地引线和连接应变仪地导线相连并焊接在连接片上,以便固定.用绝缘胶布将导线固定在梁上. 实验心得体会(必须写,不少于字) 经过今天地这次试验我知道了电阻应变片是根据电阻应变效应作成地传感器.在发生机械变形时,电阻应变片地电阻会发生变化.使用时,用粘合剂将应变计贴在被测试件表面上,试件变形时,应变计地敏感栅与试件一同变形,使其电阻发生变化,在有测量电路将电阻变化转化为电压或电流地变化.应变片式传感器地基本构成通常分为两部分:弹性敏感元件和应变计.弹性敏感元件在被测物理量地作用下,产生一个与它成正比地应变,然后用应变计作为转换元件将应变转换为电阻变化.文档收集自网络,仅用于个人学习 刚上课听老师讲解实验操作时,不知道什么是电阻应变片,但是老师讲解实验步骤时大

金属电阻应变片的种类、材料及粘贴

1.金属电阻应变片的种类金属电阻应变片种类繁多,形式多样,但常见的基本结构有金属丝式应变片、金属箔式应变片和薄膜式应变片。其中金属丝式应变片使用最早、最多,因其制作简单、性能稳定、价格低廉、易于粘贴而被广泛使用。 2.电阻应变片的结构金属丝式电阻应变片由敏感栅、基底、盖层、黏合层和引线等组成。图2-2为金属丝式应变片的典型结构图。其中敏感栅是应变片内实现应变——.电阻转换的最重要的传感元件,一般采用的栅丝直径为0. 015~ mm。敏感栅的纵向轴线称为应变片轴线,L为栅长,n为基宽。根据不同用途,栅长可为~200 mm。基底用以保持敏感栅及引线的几何形状和相对位置,并将被测件上的应变迅速、准确地传递到敏感栅上,因此基底做得很薄,一般为0. 02~ mm。盖层起防潮、防腐、防损的作用,用以保护敏感栅。用专门的薄纸制成的基底和盖层称为纸基,用各种黏合剂和有机树脂薄膜制成的称为胶基,现多采月后者。黏合剂将敏感栅、基底及盖层黏合在一起。在使用应变片时也采用黏合剂将应变片与被测件黏牢。引线常用直径为~ mm的镀锡铜线,并与敏感栅两输出端焊接。 金属箔式应变片的基本结构如图2-3所示,其敏感栅是由很薄的金属箔片制成的,厚度只有0. 01~ mm,用光刻、腐蚀等技术制作。箔式应变片的横向部分特别粗,可大大减少横向效应,且敏感栅的粘贴面积大,能更好地随同试件变形。此外与金属丝式应变片相比,金属箔式应变片还具有散热性能好、允许电流大、灵敏度高、寿命长、可制成任意形状、易加工、生产效率高等优点,所以其使用范围日益扩大,已逐渐取代丝式应变片而占主要的地位。 但需要注意,制造箔式应变片的电阻值的分散性要比丝式的大,有的能相差几十欧姆,故需要作阻值的调整。对金属电阻应变片敏感栅材料的基本要求如下。 ①灵敏系数K。值大,并且在较大应变范围内保持常数。 ②电阻温度系数小。 ③电阻率大。 ④机械强度高,且易于拉丝或辗薄。 ⑤与铜丝的焊接性好,与其他金属的接触热电势小。

金属箔式应变片交流全桥实验报告doc

金属箔式应变片交流全桥实验报告 篇一:自动化传感器实验报告三__金属箔式应变片——全桥性能实验 实验三项目名称:金属箔式应变片——全桥性能实验 一、实验目的 了解全桥测量电路的原理及优点。二、基本原理 全桥测量电路中,将受力性质相同的两个应变片接入电桥对边,当应变片初始阻值:R1=R2=R3=R4,其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时,其桥路输出电压U03=KE?。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍,非线性误差和温度误差均得到明显改善。 三、需用器件和单元 传感器实验箱(一)中应变式传感器实验单元,传感器调理电路挂件、砝码、智能直流电压表(或虚拟直流电压表)、±15V电源、±5V电源。四、实验内容与步骤 1.根据图3-1接线,实验方法与实验二相同。将实验结果填入表3-1;进行灵敏度和非线性误差计算。 图3-1 应变式传感器全桥实验接线图 五、实验注意事项 1.不要在砝码盘上放置超过1kg的物体,否则容易损坏传感器。 2.电桥的电压为±5V,绝不可错接成±15V。一、

实验目的 了解全桥测量电路的原理及优点。二、基本原理 全桥测量电路中,将受力性质相同的两个应变片接入电桥对边,当应变片初始阻值:R1=R2=R3=R4,其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时,其桥路输出电压U03 = 1 KE?。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍,非线性误差和温度误差均得到明显改善。 三、需用器件和单元 传感器实验箱(一)中应变式传感器实验单元,传感器调理电路挂件、砝码、智能直流电压表(或虚拟直流电压表)、±15V电源、±5V电源。四、实验内容与步骤 1.根据图3-1接线,实验方法与实验二相同。将实验结果填入表3-1;进行灵敏度和非线性误差计算。 表3-1全桥输出电压与加负载重量值 图3-1 应变式传感器全桥实验接线图 2 五、实验注意事项 1.不要在砝码盘上放置超过1kg的物体,否则容易损坏传感器。 2.电桥的电压为±5V,绝不可错接成±15V。六、思考题

电阻应变片的认识与粘贴技术训练

电阻应变片的认识与粘贴技术训练 一、实验目的 1.了解应变片的测量原理、结构、种类; 2.掌握应变片的粘贴技术及质量检查与防潮方法。 二、实验原理(应变片) 在机械工程测试技术中,广泛应用电阻应变片,因为它能准确地测量各种力参数。对于应变片的正确选取和粘贴质量的好坏,将直接影响应变片的性能和测量的准确性。 (一)应变片的分类 应变片可分为金属式和半导体式两大类: 金属式:丝式、箔式、薄膜式; 半导体式:薄膜式、扩散式。 根据基底材料不同又可分为纸基、胶基和金属片基等。 (二)基底材料 基底材料要满足如下要求:机械强度高,粘贴容易,电绝缘性好,热稳定性好,抗潮湿性能好,挠性好(能够粘贴在曲率半径很小的曲面上),无滞后和蠕变。 1.胶基:是由有机聚合材料的薄片作为基底的称为胶基应变片;(1)酚醛、环氧树脂基底(箔式片居多),它具有良好的耐热和防潮性能,使用温度达成180℃,并且长时间稳定性好;(2)聚酰亚胺基底,使用温度-260℃~400℃,绝缘性能好,因此可以做得很薄,通常为0.025mm ,应变片的柔韧性好;(3)石棉、玻璃纤维增强塑料作基底,主要在高温下使用。 (三)敏感元件材料 对敏感材料的要求:灵敏度K 。在尽可能大的应变范围内是常数;K 。尽可能大;具有足够的热稳定性;电阻系数ρ高且受温度变化的影响小;在一定的电阻值要求下,电阻系数越高,电阻丝的长度越短,因此可以减小电阻应变片的尺寸。 康铜是用得最广泛的电阻应变片敏感材料,康铜的K 。值对应变的稳定性非常好,不但在弹性变形的范围内K 。保持常数,在进入塑性范围后K 。仍基本上保持常数,故测量范围大。康铜具有足够小的电阻温度系数,使测量时因温度变化而引起的误差较小;康铜的电阻系数ρ很大,便于做成电阻值大而尺寸小的电阻应变片。我国制造的电阻应变片绝大部分以康铜为敏感材料。除康铜外还有镍铬铁合金、镍铬合金等 (四)应变片的主要参数 1、几何尺寸:基长l ——沿敏感栅金属丝轴线方向上能承受应变的有效长度,基宽b ——与金属丝轴线垂直方向上敏感外侧之间的距离; 2.电阻值:它是指应变片既没有粘贴,又不受外力作用的条件下,在室温中测量的原始电阻值。目前应变片的规格已成为标准系列化,目前我国生产的应变片名义阻值一般为120Ω,此外,还有60、80、240Ω等; 3.灵敏度 S :当应变片粘贴在试件上之后,在沿应变片轴线方向的单向载荷作用下,应变片的电阻变化率与被敏感栅覆盖下的试件表面上的轴向应变的比值称为应变片的灵敏度S S = εR R ? 4.绝缘电阻:指敏感栅与被测试件之间的绝缘电阻; 5.允许电流:当应变片接入测量电路后,敏感栅中流过一定的电流,使应变片产生温升,一般在静态测量中允许电流为25mA ,在动态测量中允许电流为75~100mA 。

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